1997년 10월에 발사 예정인 과학 로켓 3호는 고도 160km까지 도달할 것이 예상되므로 한반도 상공의 전리층 E 영역에 존재하는 플라즈마를 직접 측정할 수 있는 좋은 기회를 제공한다. 한펀 플라즈마 측정에 있어서 가장 기본이 되는 검출기인 Langmuir 탑침을 실험실에서 사용하는 방법 그대로 우주 실험에 적용하면 탐침의 오염으로 인해 정확한 플라즈마 실험이 불가능해 진다. 본 논문에서는 로켓용 탑침 제작에 앞서 실험실용 탐침을 제작하여 진공 용기에서 플라즈마 실험을 수행함으로써 탐침의 오염 문제를 연구하였다. 그 결과, 플라즈마의 밀도가 낮을수록 오염에 의한 효과는 적었으며 탐침에 제공되는 쓸기전압의 주파수가 증가할수록 오염에 의한 효과를 줄일 수 있었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 로켓 실험에 적당한 변형된 형태의 Langmuir 탐침을 제안하였다.
통신방송위성 Ka-대역 기술인증모델(EQM)탑재체의 열진공시험을 위한 기계지상지원장비 패널의 열설계를 수행하고 열진공 챔버내에서의 성능시험을 위한 열환경을 수치적 방법으로 예측하였다. 탑재체 패널의 히트파이프 배열 설계 검증을 위한 열해석은 SINDA를 사용하였다. 개발된 16개 히트파이트 배열은 Ka-대역 중계기 전장품들의 성능시험을 위해 적절하게 설계되었다. 고온 성능시험은 패널 외부 면재에 가해지는 열유속이 265W/㎡ 일 때 수행되고, 저온 성능시험은 패널 외부로부터 열유입이 없을 때 수행된다. 히트파이프의 최대 열수송 용량은 2723 W-cm로 예측되었다.
본 연구는 초음속 축소형 디퓨저의 설계 및 시동 특성에 영향을 주는 변수를 파악하기 위하여 상온의 공기와 질소 가스를 사용하여 실험을 수행하였다. 1차 노즐의 목 면적의 변화, 1차 노즐 전단의 압력 변화, 디퓨저 길이와 직경의 비($L_d/D_d$) 그리고 디퓨저의 팽창부 유 무에 따른 디퓨저의 시동 특성을 알아보았다. 실험 결과 1차 노즐의 직경이 감소할수록 디퓨저 시동압력은 증가하였으며, 디퓨저의 예측 모델과 비교하여 90~98%의 장치 효율을 확인하였다. 또한 $L_d/D_d$가 8.4이상인 디퓨저와 팽창부의 유 무에 관계없이 디퓨저는 정상적으로 시동하였다. 본 실험 결과는 실물형 고고도 환경 모사 장치의 개발에 있어서 기초 자료로 활용될 것이다.
In order to compare the barrier properties of Ta-N/Si(001) with those of Ta-N/Ta/Si(001), we studied structural properties of films grown by RF magnetron sputtering with various $Ar/N_2$ ratios. To evaluate the barrier properties, the samples were annealed in a vacuum chamber. Ex-situ x-ray scattering measurements were done using an in-house x-ray system. With increasing nitrogen ratio in Ta-N/Si(001), the barrier property of Ta-N/Si(001) was enhanced, finally failed at $750^{\circ}C$ due to the crystallization and silicide formation. Compared with Ta-N/Si(001), Ta-N/Ta/Si(001) forms silicides at $650^{\circ}C$. However it does not crystallize even at $750^{\circ}C$. With increasing nitrogen composition in Ta-N/Ta/Si(001), the formation of tantalum silicide was reduced and the surface roughness was improved. To observe the surface morphology of Ta-N/Ta/Si(001) during annealing, we performed an in-situ x-ray scattering experiment using synchrotron radiation of the 5C2 at Pohang Light Source(PLS). Addition of Ta layer between Ta-N and Si(001) improved the surface morphology and reduced the surface degradation at high temperatures. In addition, increasing $N_2/Ar$ flow ratio reduced the formation of tantalum silicide and enhanced the barrier properties.
In this study, the ejector design was modeled using Fluent 6.3 of FVM(Finite Volume Method) CFD(Computational Fluid Dynamics) techniques to resolve the flow dynamics in the ejector. A vacuum system with the ejector has been widely used because of its simple construction and easy maintenance. Ejector is the main part of the desalination system, of which designs determine the efficiency of system. The effects of the ejector was investigated geometry and the operating conditions in the hydraulic characteristics. The ejector consists mainly of a nozzle, suction chamber, mixing tube (throat), diffuser and draft tube. Liquid is supplied to the ejector nozzle, the fast liquid jet produced by the nozzle entrains and the non condensable gas was sucked into the mixing tube. The multiphase CFD modeling was carried out to determine the hydrodynamic characteristics of seawater-air ejector. Condition of the simulation was varied in entrance mass flow rate (1kg/s, 1.5kg/s, 2kg/s, 2.5kg/s, 3kg/s), and position of driving nozzle was located from the central axis of the suction at -10mm, 0mm, 10mm, 20mm, 30mm.. Asaresult, suction flow velocity has the highest value in central axis of the suction.
This present paper investigated the mechanical properties and the microstructures of each penetration shapes classifying the conduction shape area and the keyhole shape area about electron beam welded 120(T)mm thick plated aluminum 5052 112H. As a result the penetration depth is increased linearly according to the output power, but the aspect ratio is decreased after the regular output power. In the conduction shape area, the Heat affected zone is observed relatively wider than the keyhole shape area. In the material front surface of the welded specimen, the width is decreased but the width in the material rear surface is increased. After the measuring the Micro Vikers Hardness, it showed almost similar hardness range in all parts, and after testing the tensile strength, the ultimate tensile strength is similar to the ultimate tensile strength of the base material in all the specimens, also the fracture point was generated in the base materials of all the samples. In the result of the impact test, impact absorbed energy of the Keyhole shape area is turned up very high, and also shown up the effect about four times of fracture toughness comparing the base material. In the last result of observing the fractographs, typical ductile fraction is shown in each weld metal, and in the basic material, the dimple fraction is shown. The weld metals are shown that there are no other developments of any new chemical compound during the fastness melting and solidification.
소형 인공위성에 적용하기 위해 홀 추력기의 음극 전원공급기가 개발되었다. 이 전기추력기에는 마이크로웨이브 음극을 적용하였고 음극전원은 안정적인 동작을 위해서 필수적이다. 유량을 조절함에 따라 양극전류는 변하게 되고 이때 음극전류는 양극전류에 비례하여 제어되어야 한다. 그래서 양극전류에 비례하여 음극전류를 공급하도록 음극전원을 설계하였다. 또한 음극전원은 음극의 안정성을 위해 음극전류가 약 0.03A 이내에서 양극전류보다 더 흐르도록 세부 조정되었다. 음극전원에 대한 기능시험은 양극과 음극을 등가적인 부하로 구성하여 수행되었다. 안정적인 추력기 동작을 확인하기 위해서 진공 챔버에서 검증되었고 발사 이후에 우주환경에서도 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다.
반도체 공정에서 필수적인 공정가스가 유해가스이기 때문에 이를 친환경적으로 해결하는 것이 필수과제이다. 현재 반도체 공정에서 사용되는 세정기술은 대부분이 1970년대 개발된 과산화수소를 근간으로 하는 습식 세정으로, 표면의 입자를 제거하기 위한 SC-1 세정액은 암모니아와 과산화수소 혼합액을 사용하고 있다. 따라서 환경적 문제를 유발하며, 또한 과도한 용수 사용으로 인한 경제적 문제도 심각하다. 이러한 이유로 본 연구를 통한 개발 제품은 챔버 출구에서 나오는 공정 유해가스를 진공펌프에 입력되기 전 가스를 분해하여 해가 없는 가스로 만들거나 소각과 동시에 펌프에 가스의 성분이 증착되어 반도체 공정의 환경적 문제를 해결하고자 한다. 본 논문에서는 반도제 공정에서 필수 불가결하게 사용되는 유해가스(N2, CF4, SF6⋯. 등)를 사람에게 무해한 가스로 치환하거나 플라스마로 소각하여 환경을 살리고 생산성 향상이 되도록 제안된 CPS (Confined Plasma Source)를 연구하고자 한다.
초음속 디퓨져를 사용하는 고도모사 장치에서 기존에 연구되었던 일정단면적 형태를 개선해 2차 목 형태 디퓨져의 효과를 고찰하였다. 기 수행 된 일정단면적 디퓨져 정상상태 해석 결과 및 공압시험 데이터를 바탕으로 본 연구의 해석방법을 검증하고, 2차목에 의한 효과를 정량화시키기 위해 노즐전압력과 2차목 면적에 따른 시동성능과 진공챔버압력 변화에 관하여 해석하였다. 일정단면적 디퓨져 내부 벽면 및 중심축을 따른 압력데이터 비교에서 일치하는 거동을 확인했으며, 2차목의 사용에 의해 시동을 위한 노즐 전압력이 현저히 낮아짐을 알 수 있었다. 저팽창비 노즐 사용으로 인하여 2차목에 의한 진공챔버 내 압력 변화는 거의 없음을 관찰하였다.
A rf triode magnetron sputtering system is designed and installed its construction in vacuum chamber. In order to calibrate the rf triode magnetron sputtering for thin films deposition processes, the effects of different glow discharge conditions were investigated in terms of the deposition rate measurements. The basic parameters for calibrating experiment in this sputtering system are rf power input, gas pressure, plasma current, and target-to-substrate distance. Because a knowledge of the deposition rate is necessary to control film thickness and to evaluate optimal conditions which are an important consideration in preparing better thin films, the deposition rates of copper as a testing material under the various sputtering conditions are investigated. Furthermore, a triode sputtering system designed in our team is simulated by the SIMION program. As a result, it is sure that the simulation of electron trajectories in the sputtering system is confined directly above the target surface by the force of $E{\times}B$ field. Finally, some teats with the above 4 different sputtering conditions demonstrate that the deposition rate of rf triode magnetron sputtering is relatively higher than that of the conventional sputtering system. This means that the higher deposition rate is probably caused by a high ion density in the triode and magnetron system. The erosion area of target surface bombarded by Ar ion is sputtered widely on the whole target except on both magnet sides. Therefore, the designed rf triode magnetron sputtering is a powerful deposition system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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